第四章第三节主变压器的选择ppt课件.ppt

《发电厂电气主系统》第四章第四章 电气主接线及设计电气主接线及设计第三节第三节 主变压器的选择主变压器的选择《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择教学内容教学内容¯本节教学内容本节教学内容¯一、变压器容量和台数的确定原则一、变压器容量和台数的确定原则¯二、变压器型式和结构的选择原则二、变压器型式和结构的选择原则首页《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择第三节第三节 主变压器的选择主变压器的选择 主变压器：在发电厂和变电所中，用来向电力系统主变压器：在发电厂和变电所中，用来向电力系统或用户输送电能的变压器或用户输送电能的变压器 联络变压器：用于两个电压等级之间交换电能的联络变压器：用于两个电压等级之间交换电能的变压器 厂厂(所所)变压器：用于本厂变压器：用于本厂(所所)用电的变压器，也用电的变压器，也称自用变称自用变 《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择一、变压器容量和台数的确定原则一、变压器容量和台数的确定原则 ( (一一) )、变压器台数的选择、变压器台数的选择 1．发电厂变压器台数的选择．发电厂变压器台数的选择 1〕为保证供电可靠性，接在发电机电压母线上的主〕为保证供电可靠性，接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台。

变压器一般不少于两台 2〕单元接线变压器为一台扩大单元接线时，两台〕单元接线变压器为一台扩大单元接线时，两台发电机配一台变压器发电机配一台变压器 2．变电所变压器台数的选择．变电所变压器台数的选择 1〕变电所中一般装设两台主变压器，以免一台主变〕变电所中一般装设两台主变压器，以免一台主变故障或检修时中断供电故障或检修时中断供电 2〕对大型超高压枢纽变电所，为减小单台容量，可〕对大型超高压枢纽变电所，为减小单台容量，可装设装设2～～4台主变压器台主变压器 《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择一、变压器容量和台数的确定原则一、变压器容量和台数的确定原则( (二二) )、发电厂变电所主变压器容量的选择、发电厂变电所主变压器容量的选择 1. 发电厂主变压器容量的选择发电厂主变压器容量的选择 容量应与发电机容量配套，按发电机的额定容量容量应与发电机容量配套，按发电机的额定容量PN /cosφN扣除本机组的厂用负荷扣除本机组的厂用负荷KpPN /cosφN后，留后，留10%的裕度选择。

的裕度选择 PN为发电机的额定功率，为发电机的额定功率， cosφN为额定功率因数，为额定功率因数，Kp为厂为厂用电率 (2)接于发电机电压母线上的主变容量选择接于发电机电压母线上的主变容量选择 按下述三条计算，根据最大的计算结果选择容量按下述三条计算，根据最大的计算结果选择容量 1〕当发电机电压母线上的负荷最小时，扣除厂负荷后，主〕当发电机电压母线上的负荷最小时，扣除厂负荷后，主变能将最大剩余功率送入电力系统即变能将最大剩余功率送入电力系统即 (1)(1)单元接线的主变容量选择单元接线的主变容量选择《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择一、变压器容量和台数的确定原则一、变压器容量和台数的确定原则SNi ——第第i台发电机的额定视在功率台发电机的额定视在功率; Kpi ——第第i台发电机的厂用电率台发电机的厂用电率; Smin——发电机电压母线上最小负荷的视在功率发电机电压母线上最小负荷的视在功率 n、、m——发电机电压母线上的主变压器台数和发电机台数发电机电压母线上的主变压器台数和发电机台数。

2〕发电机电压母线上的最大一台发电机停机，主变应能〕发电机电压母线上的最大一台发电机停机，主变应能从电力系统倒送功率，满足发电机电压母线上的最大负荷和厂从电力系统倒送功率，满足发电机电压母线上的最大负荷和厂用电的需要，即用电的需要，即: SNmax 、、 Smax ——最大一台发电机的额定视在功率和最大负荷的视在功率最大一台发电机的额定视在功率和最大负荷的视在功率 《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择一、变压器容量和台数的确定原则一、变压器容量和台数的确定原则 3〕若发电机电压母线上接有两台及以上主变时，其中〕若发电机电压母线上接有两台及以上主变时，其中一台容量最大的主变退出运行时，应该能输送母线最大剩余一台容量最大的主变退出运行时，应该能输送母线最大剩余功率的功率的70%以上，即以上，即: (3) (3) 联络变压器的容量选择联络变压器的容量选择 一般不应小于接在两种电压母线上最大一台发电机的容一般不应小于接在两种电压母线上最大一台发电机的容量，以保证该发电机停运时，通过联络变压器来满足本侧负量，以保证该发电机停运时，通过联络变压器来满足本侧负荷的需要。

荷的需要 《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择一、变压器容量和台数的确定原则一、变压器容量和台数的确定原则2．变电所主变压器容量的选择．变电所主变压器容量的选择 1〕所选择的〕所选择的n台主变压器的容量和，应该大于等于变台主变压器的容量和，应该大于等于变电所的最大综合计算负荷，即电所的最大综合计算负荷，即: nSN≥ Smax 2〕装有两台及以上主〕装有两台及以上主变变的的变电变电所，当一台主所，当一台主变变停运停运时时，其余主，其余主变变容量一般容量一般应满应满足足70%的全部最大的全部最大综综合合计计算算负负荷，以及荷，以及满满足全部足全部I类负类负荷荷SI和和II类负类负荷荷SII,即即: (n-1)SN≥(0.6~0.7) Smax(n-1)SN≥ SI + SII 《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择一、变压器容量和台数的确定原则一、变压器容量和台数的确定原则 若若为为三三绕组变压绕组变压器器还应还应考考虑虑中、低中、低压侧间压侧间的的负负荷同荷同时时系数中、低系数。

中、低压侧压侧的最大的最大综综合合计计算算负负荷分荷分别别按上式按上式计计算，算，总总的最大的最大综综合合计计算算负负荷荷为为它它们们之和再乘以中、低之和再乘以中、低压侧间负压侧间负荷的同荷的同时时系数最大综合计算负荷的计算最大综合计算负荷的计算: Pimax 、、 cosφi——各出线的远景最大负荷和自然功率因数；各出线的远景最大负荷和自然功率因数； Kt——同时系数，出线回路数越多其值越小，一般取同时系数，出线回路数越多其值越小，一般取0.8~0.95；； α%——线损线损率，取率，取5% 《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择二、变压器型式和结构的选择原则二、变压器型式和结构的选择原则( (一一) )、主变压器型式的选择、主变压器型式的选择 1 1．相数选择．相数选择 三相变压器：造价低，占地小，应优先选用，但运输不易。

三相变压器：造价低，占地小，应优先选用，但运输不易 三单相变压器组：投资多，占地大，运输易，用于超高压大容三单相变压器组：投资多，占地大，运输易，用于超高压大容量 2 2．绕组数选择．绕组数选择 三绕组：机组容量在三绕组：机组容量在125MW125MW及以下且有两种升高电压时及以下且有两种升高电压时 双绕组：机组容量超过双绕组：机组容量超过200MW200MW以上时，采用双绕组变压器单元接以上时，采用双绕组变压器单元接线形式若有两个升高电压，加装联络变压器，宜选择三绕组线形式若有两个升高电压，加装联络变压器，宜选择三绕组变〔或自耦变），低压绕组作为厂用启动备用电源变〔或自耦变），低压绕组作为厂用启动备用电源 自耦变：自耦变：220kV220kV及以上电压等级的变压器可以选择自耦变及以上电压等级的变压器可以选择自耦变 低压分裂绕组：扩大单元接线的变压器或厂用变压器低压分裂绕组：扩大单元接线的变压器或厂用变压器《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择二、变压器型式和结构的选择原则二、变压器型式和结构的选择原则3 3．绕组联结方式．绕组联结方式 高高压绕组为压绕组为星形星形联结时联结时，用符号，用符号Y Y表示，如果将中性点引出表示，如果将中性点引出则则用用YNYN表示，表示，对对于中、低于中、低压绕组则压绕组则用用y y及及ynyn表示；表示； 高高压绕组为压绕组为三角形三角形联结时联结时，用符号，用符号D D表示，低表示，低压绕组压绕组用用d d表示。

表示 例如常用例如常用YN yn0 d11接接线组别线组别，表示高中，表示高中压侧压侧均均为为星形星形联结联结且中性且中性点都引出，高中点都引出，高中压间为压间为0点接点接线线，高低，高低压间为压间为11点接点接线线 4 4．调压方式的选择．调压方式的选择 　　　　变压变压器器绕组绕组的的联结联结方式方式选择应选择应考考虑虑必必须须与多与多电压级闭环电电压级闭环电网的网的电电压压相位一致；并列运行的相位一致；并列运行的变压变压器器联结组别联结组别必必须须相同，否相同，否则则不能并列运不能并列运行还应还应考考虑虑消除三次消除三次谐谐波的波的对电压对电压波形的影响波形的影响(三角形三角形联结联结的的绕组绕组可可以消除三次以消除三次谐谐波的影响波的影响) 调压调压方式分：方式分：1) 1) 带负带负荷切荷切换换的有的有载载〔有励磁〕〔有励磁〕调压调压方式；方式；2) 2) 不不带负带负荷切荷切换换的无的无载载〔无励磁〕〔无励磁〕调压调压方式 《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择二、变压器型式和结构的选择原则二、变压器型式和结构的选择原则5．变压器阻抗的选择．变压器阻抗的选择 无无载调压变压载调压变压器的分接器的分接头挡头挡位位较较少，少，电压调电压调整范整范围围一般只有一般只有10%以以内，而有内，而有载调压变压载调压变压器的器的电压调电压调整范整范围围大，能达到大，能达到电压电压的的30%，但其，但其结结构比无构比无载调压变压载调压变压器复器复杂杂，造价高。

造价高 1) 在能满足电压正常波动情况下一般采用无载调压方式在能满足电压正常波动情况下一般采用无载调压方式 2) 发电厂可以通过发电机的励磁调节来调压，其主变压器一般发电厂可以通过发电机的励磁调节来调压，其主变压器一般选择无载调压方式选择无载调压方式 3) 一般变电所的变压器选择有载调压方式一般变电所的变压器选择有载调压方式 三绕组变压器的各绕组之间的阻抗，三绕组变压器的各绕组之间的阻抗，由变压器的三个绕组在铁心上的相对位由变压器的三个绕组在铁心上的相对位置决定故变压器阻抗的选择实际上是置决定故变压器阻抗的选择实际上是结构形式的选择三绕组变压器分升压结构形式的选择三绕组变压器分升压结构和降压结构两种类型，如图结构和降压结构两种类型，如图4-4-15′a)15′a)、、b)b)所示 图图4-15′4-15′《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择二、变压器型式和结构的选择原则二、变压器型式和结构的选择原则 1) 1)升压结构变压器高、中压绕组阻抗大而降压结构变压器升压结构变压器高、中压绕组阻抗大而降压结构变压器高、低压绕组阻抗大。

从电力系统稳定和供电电压质量及减小高、低压绕组阻抗大从电力系统稳定和供电电压质量及减小传输功率时的损耗考虑，变压器的阻抗越小越好，但阻抗偏小传输功率时的损耗考虑，变压器的阻抗越小越好，但阻抗偏小又会使短路电流增大，低压侧电器设备选择遇到困难；又会使短路电流增大，低压侧电器设备选择遇到困难； 另外，变压器的选择内容还有：变压器的容量比、冷却方另外，变压器的选择内容还有：变压器的容量比、冷却方式式 、绝缘和绕组材料等的选择绝缘和绕组材料等的选择 2) 接接发电发电机的三机的三绕组变压绕组变压器，器，为为低低压侧压侧向高中向高中压侧输压侧输送功送功率，率，应选应选升升压压型；型； 3) 变电变电所的三所的三绕组变压绕组变压器，如果以高器，如果以高压侧压侧向中向中压侧输压侧输送功送功率率为为主，主，则选则选用降用降压压型；如果以高型；如果以高压侧压侧向低向低压侧输压侧输送功率送功率为为主，主，则则可可选选用升用升压压型，但如果需要限制型，但如果需要限制6~10kV系系统统的短路的短路电电流，可流，可以考以考虑优虑优先采用降先采用降压结压结构构变压变压器。

器 《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择思考练习思考练习¯思考练习思考练习¯1.变压器的台数怎么选择变压器的台数怎么选择? ¯2.变压器的容量怎么选择变压器的容量怎么选择? ¯3.变压器的型式和结构怎么选择变压器的型式和结构怎么选择? 《发电厂电气主系统》第四章 电气主接线及设计第三节 主变压器的选择。